DE3403302C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3403302C2
DE3403302C2 DE3403302A DE3403302A DE3403302C2 DE 3403302 C2 DE3403302 C2 DE 3403302C2 DE 3403302 A DE3403302 A DE 3403302A DE 3403302 A DE3403302 A DE 3403302A DE 3403302 C2 DE3403302 C2 DE 3403302C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
capacitance
series
inductance
circuit
series connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3403302A
Other languages
German (de)
Other versions
DE3403302A1 (en
Inventor
Satomi Nishinomiya Hyogo Jp Arimoto
Hiroyuki Minoo Osaka Jp Hirakawa
Hiroshi Suita Osaka Jp Maekawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE3403302A1 publication Critical patent/DE3403302A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3403302C2 publication Critical patent/DE3403302C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H02H9/028Current limitation by detuning a series resonant circuit

Description

Die Erfindung betrifft einen Wechselstrombegrenzer, der zwischen zwei verschiedenen Arten bzw. Phasen von Energiesystemleitungen geschaltet ist und folgende Merkmale aufweist: Eine erste Reihenschaltung aus Kapazität und Induktivität, deren Serienresonanzfrequenz auf die Wechselstromfrequenz abgestimmt ist, verbindet die Energiesystemleitungen; eine zweite Reihenschaltung, die mindestens eine Induktivität oder eine Kapazität sowie eine weitere Impedanz enthält, ist zur ersten Reihen­ schaltung parallel geschaltet; eine normalerweise offene und bei Auftreten eines Fehlers schließende Schließ­ einrichtung zur elektrischen Verbindung zweier Punkte ist derart zwischen den beiden Reihenschaltungen ange­ ordnet, daß beim Schließen bzw. bei Verbindung der Punkte mindestens ein Resonanzkreis, entweder bestehend aus der Kapazität der ersten Reihenschaltung und der Induktivität der zweiten Reihenschaltung, oder bestehend aus der Induktivität der ersten Reihenschaltung und der Kapazität der zweiten Reihenschaltung, gebildet wird.The invention relates to an AC current limiter, between two different types or phases of Power system lines is switched and following Features: A first series connection Capacitance and inductance, their series resonance frequency is matched to the AC frequency, connects the energy system lines; a second series connection, the at least one inductor or one capacitance as well Another impedance is to the first rows circuit connected in parallel; a normally open one and closing closes when an error occurs device for the electrical connection of two points is so between the two series connections orders that when closing or connecting the points at least one resonant circuit, either consisting of the Capacitance of the first series connection and the inductance the second series connection, or consisting of the  Inductance of the first series connection and the capacitance the second series connection is formed.

Ein derartiger Wechselstrombegrenzer ist aus der JP-PS 9 87 109 bekannt. Insbesondere ist dort eine Ausführungsform mit einem Brücken-Wechselstrombegrenzer angegeben, der in jede Phase zwischen zwei verschiedenen Energiesystemleitungen eingesetzt ist und der aus zwei Sätzen von Kapazitäten und Induktivitäten besteht, wobei jeder Satz eine Reihenschaltung aus einer Induktivität (Drossel) und einem Kondensator darstellt. Die jeweiligen Verbindungen in jeder Reihenschaltung sind miteinander verbunden, und zwar über eine Reihenschaltung aus einer Schließeinrichtung, bestehend aus einer umgekehrten Parallelschaltung von siliziumgesteuerten Gleichrichtern und einem Widerstand.Such an AC limiter is from the JP-PS 9 87 109 known. In particular there is one Embodiment with a bridge AC limiter indicated that in each phase between two different Power system cables is used and the two Sets of capacitors and inductors, where each set is a series connection of an inductor (Choke) and a capacitor. The respective Connections in each series connection are with each other connected, via a series connection of one Locking device consisting of an inverted Parallel connection of silicon controlled rectifiers and a resistance.

Ein solcher herkömmlicher Wechselstrombegrenzer arbeitet normalerweise wie zwei Sätze von Serienresonanzkreisen für die Wechselstromfrequenz bzw. Netzfrequenz der verschiedenen Energiesystemleitungen, die ohne den Betrieb der Schließeinrichtungen und des Widerstandes parallel zueinander geschaltet sind. Infolgedessen dient der Wechselstrombegrenzer dazu, die verschiedenen Energie­ systemleitungen direkt über ihn miteinander zu verbinden. Im Falle eines Fehlers stellt die Schließeinrichtung ein abruptes Ansteigen der Spannung zwischen den Verbindungs­ punkten der jeweiligen Reihenschaltungen zur Überbrückung dieser Verbindungen fest. Infolgedessen werden zwei Parallelresonanzkreise gebildet, um einen Überstrom durch die verschiedenen Energiesystemleitungen mit einer großen Impedanz entsprechend den Parallelresonanzen zu begrenzen.Such a conventional AC limiter works usually like two sets of series resonance circuits for the AC frequency or mains frequency of the various power system lines that do not operate the locking devices and the resistor in parallel are connected to each other. As a result, the AC current limiter, the different energy to connect system lines directly to each other. In the event of an error, the locking device stops abrupt increase in the voltage between the connections score the respective series connections for bridging of these connections firmly. As a result, two Parallel resonance circuits formed to overcurrent the various power system lines with a large one Limit impedance according to the parallel resonances.

Eine solche herkömmliche Serien-Parallel-Resonanzschaltung gemäß der JP-PS 9 87 109 ist zwar insofern vorteilhaft, als die Übergangsstabilität der Systeme verbessert und die Betriebsart der Unterbrecher für einen Schaltungsunter­ brecher erleichtert wird, da bei der Schaltungsunter­ brechung eine geringe Nachzündspannung auftritt. Such a conventional series-parallel resonance circuit according to JP-PS 9 87 109 is advantageous in so far than the transition stability of the systems improved and the Operating mode of the breakers for a circuit breaker breaker is made easier because of the circuit sub a low post-ignition voltage occurs.  

Ein derartiger Wechselstrombegrenzer ist jedoch nicht frei von Unzulänglichkeiten in der Praxis, insbesondere bestehen folgende Nachteile:However, such an AC current limiter is not free from shortcomings in practice, in particular there are the following disadvantages:

  • - Es treten zwar keine Probleme auf, wenn die Induktivitäts­ werte der beiden Drosselspulen identisch sind und die Kapazitätswerte der beiden Kondensatoren ebenfalls identisch sind, jedoch wird das Vorliegen von Schwankungen bei den Bauteilen dann, wenn die Abweichungen der Werte beträchtlich sind, dafür sorgen, daß ein hoher Umlaufstrom durch den Wechselstrombegrenzer fließt.- Although there are no problems when the inductance values of the two choke coils are identical and the Capacitance values of the two capacitors also are identical, however, the presence of fluctuations for the components when the deviations in the values are considerable, ensure that a high circulation current flows through the AC limiter.
  • - Wenn die Schließeinrichtung dort ein nicht-lineares Widerstandselement aufweist, bleiben beide Kapazitäten geladen, so daß ein Entladungswiderstand oder eine Drosselspule etc. vorgesehen sein müssen.- If the locking device there is a non-linear Has resistance element, both capacities remain charged so that a discharge resistor or a Inductor etc. must be provided.
  • - Wenn die Schließeinrichtung dort einen Spalt oder einen Schließschalter aufweist, wird der Strombegrenzungseffekt zwar besser, da der Widerstandswert des in Reihe mit der Schließeinrichtung geschalteten Widerstandes kleiner wird. Dementsprechend wird jedoch beträchtliche Zeit verstreichen, bis die in den Induktivitäten und Kapa­ zitäten gespeicherte elektrische Energie abgebaut ist, nachdem die Energiesystemleitungen mit einem Schaltungs­ unterbrecher unterbrochen worden sind und somit der begrenzte Strom unterbrochen ist.- If the locking device there is a gap or a Has a closing switch, the current limiting effect better because the resistance value of the in series with the closing device switched resistance smaller becomes. Accordingly, it takes considerable time lapse until in the inductors and Kapa stored electrical energy is reduced, after the power system lines with a circuit interrupters have been interrupted and thus the limited power is interrupted.
  • - Die Resonanz einer Leitungsinduktivität in einer die verschiedenen Energiesysteme verbindenden Energie­ übertragungsleitung und einer Kapazität zwischen der Leitung und Erde sorgt für einen Hochfrequenzschwingungs­ strom, der einen abrupten Stromstoß bei einer hohen Frequenz erzeugt, der durch einen Stromweg, bestehend aus einem der Kondensatoren, dem Widerstand und dem anderen der Kondensatoren fließt und damit kaum den Schaltungs­ unterbrecher betätigt.- The resonance of a line inductance in a die energy connecting different energy systems transmission line and a capacity between the Line and earth provide a high frequency vibration current which has an abrupt surge at a high Frequency generated by a current path consisting of one of the capacitors, the resistor and the other of the capacitors flows and therefore hardly the circuit breaker actuated.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Wechselstrom­ begrenzer der genannten Art anzugeben, der verbesserte Wechselstrombegrenzungseigenschaften im Betrieb besitzt und zuverlässiger arbeitet.The object of the invention is therefore an alternating current specify delimiter of the type mentioned, the improved Has AC limiting properties in operation and works more reliably.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, einen Wechsel­ strombegrenzer der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die weitere Impedanz ein erster ohmscher Widerstand ist, und daß zur Induktivität bzw. zur Kapazität der zweiten Reihenschaltung ein zweiter ohmscher Widerstand in Reihe geschaltet ist, der den beim Schließen der Schließeinrichtung entstehenden Parallelschwingkreis bedämpft.The solution according to the invention is a change to design current limiters of the type mentioned at the beginning, that the further impedance is a first ohmic resistance is, and that the inductance or the capacitance of the second series connection a second ohmic resistance is connected in series, which when closing the Locking device resulting parallel resonant circuit dampened.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wechselstrom­ begrenzers ist vorgesehen, daß die Schließeinrichtung ein nicht-lineares Element aufweist.In a further development of the alternating current according to the invention it is provided that the closing device has a non-linear element.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt inThe invention is described below with reference to the description of embodiments and with reference to the Drawing explained in more detail. The drawing shows in

Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungs­ form des Wechselstrombegrenzers; Figure 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the AC limiter.

Fig. 2 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungs­ form des Wechselstrombegrenzers; Fig. 2 is a circuit diagram of a second embodiment of the AC limiter;

Fig. 3 ein Ersatzschaltbild, das den Wechsel­ strombegrenzer gemäß Fig. 1 bzw. 2 beinhaltet; und in Fig. 3 is an equivalent circuit diagram that includes the alternating current limiter according to Fig. 1 or 2; and in

Fig. 4 charakteristische Wellenformen als Ergebnis einer Computersimulation bei dem Ersatzschaltbild gemäß Fig. 3. FIG. 4 characteristic waveforms as a result of a computer simulation in the equivalent circuit diagram according to FIG. 3.

In sämtlichen Figuren der Zeichnung werden durchgehend gleiche Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Teile bzw. Baugruppen verwendet, wobei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen wird. Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungs­ form des erfindungsgemäßen Wechselstrombegrenzers. Es handelt sich dabei um den mit einer gestrichelten Linie gezeichneten Block, der allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist und zwischen zwei Verbindungspunkten a und b von zwei verschiedenen Arten von elektrischen Systemen oder Energiesystemleitungen S 1 und S 2 eingesetzt ist. Der Einfachheit halber ist in Fig. 1 nur eine Phasen­ verbindung dargestellt.Throughout the figures in the drawing, the same reference symbols are used for the same or corresponding parts or assemblies, reference being first made to FIG. 1. Fig. 1 shows a first embodiment of the AC limiter according to the invention. This is the block drawn with a broken line, which is generally designated by the reference number 10 and is inserted between two connection points a and b of two different types of electrical systems or energy system lines S 1 and S 2 . For the sake of simplicity, only one phase connection is shown in FIG. 1.

Der Wechselstrombegrenzer 10 enthält eine erste Reihen­ schaltung, bestehend aus einer Drosselspule oder Induk­ tivität 12 und einem Kondensator oder einer Kapazität 14, sowie eine zweite Reihenschaltung, bestehend aus einer Drosselspule oder Induktivität 12 A und zwei ohmschen Widerständen 16 und 18. Die ersten und zweiten Reihen­ schaltungen sind parallel zueinander zwischen die beiden Energiesystemleitungen S 1 und S 2 geschaltet. Zwischen dem Verbindungspunkt c der beiden ohmschen Widerstände 16 und 18 sowie den Verbindungspunkt d der Induktivität 12 und der Kapazität 14 ist eine Schließeinrichtung 20 geschaltet, bei der es sich um einen Spalt, Kontakte, ein nicht-lineares Widerstandselement oder eine Halbleiteranordnung handeln kann, z. B. in Form einer umgekehrten Parallelschaltung von siliziumgesteuerten Gleichrichtern.The AC current limiter 10 contains a first series circuit consisting of a choke coil or inductance 12 and a capacitor or a capacitor 14 , and a second series circuit consisting of a choke coil or inductance 12 A and two ohmic resistors 16 and 18 . The first and second series circuits are connected in parallel to one another between the two energy system lines S 1 and S 2 . Between the connection point c of the two ohmic resistors 16 and 18 and the connection point d of the inductor 12 and the capacitance 14 , a closing device 20 is connected, which may be a gap, contacts, a non-linear resistance element or a semiconductor arrangement, for . B. in the form of an inverted parallel connection of silicon-controlled rectifiers.

Da die elektrischen Potentiale der beiden Energiesystem­ leitungen S 1 und S 2 normalerweise im wesentlichen gleich groß sind, ist im Betrieb eines derart aufgebauten Wechsel­ strombegrenzers die Potentialdifferenz zwischen den beiden Verbindungspunkten c und d so niedrig, daß die Schließ­ einrichtung 20 nicht betätigt oder geschlossen wird. Somit befindet sich die Schließeinrichtung 20 in ihrem offenen Zustand und bildet damit eine Serienresonanz­ schaltung, bestehend aus der Induktivität 12 und der Kapazität 14. Diese Serienresonanzschaltung sorgt für einen abgestimmten Betrieb für die Netzfrequenz in den Energiesystemleitungen S 1 und S 2. Dabei ist die Gesamt­ impedanz des Wechselstrombegrenzers 10 im wesentlichen Null, und die Energiesystemleitungen S 1 und S 2 sind direkt miteinander verbunden.Since the electrical potentials of the two energy system lines S 1 and S 2 are normally essentially the same size, the potential difference between the two connection points c and d is so low in operation of an AC limiter constructed in this way that the closing device 20 is not actuated or closed . Thus, the closing device 20 is in its open state and thus forms a series resonance circuit consisting of the inductor 12 and the capacitance 14 . This series resonance circuit ensures coordinated operation for the mains frequency in the energy system lines S 1 and S 2 . The total impedance of the AC limiter 10 is essentially zero, and the energy system lines S 1 and S 2 are connected directly to one another.

Wenn beim Auftreten eines Fehlers ein vorübergehender oder transienter Überstrom durch die Energiesystem­ leitungen S 1 und S 2 fließt, steigt die Potentialdifferenz zwischen den Verbindungspunkten c und d abrupt an. Durch die Abtastung oder Feststellung dieses abrupten Potentialdifferenzanstieges wird die Schließeinrichtung 20 betätigt, was zur Folge hat, daß sie geschlossen wird, und zwar durch die über sie erfolgende automatische Ent­ ladung, wenn sie einen Spalt aufweist, durch eine externe Steuerung, wenn sie einen mechanischen Schalter oder einen Halbleiterschalter aufweist, oder dadurch, daß die Impedanz automatisch auf den Wert Null verringert wird, wenn sie ein nicht-lineares Widerstandselement aufweist. Die Betätigung der Schließeinrichtung 20 sorgt für eine direkte Überbrückung der Verbindungspunkte oder einen Kurzschluß zwischen den Verbindungspunkten c und d , wobei zwei Parallelschaltungen gebildet werden, die in Reihen­ schaltung zwischen den beiden Energiesystemleitungen S 1 und S 2 miteinander verbunden sind. Die eine Parallelschaltung wird von der Kapazität 14 mit der Induktivität 12 A und dem ohmschen Widerstand 16 gebildet und damit im wesent­ lichen durch die Kapazität 14 mit der Induktivität 12 A abgestimmt oder auf Resonanz gebracht. Die andere Parallel­ schaltung wird von der Induktivität 12 und dem ohmschen Widerstand 18 gebildet.If a temporary or transient overcurrent flows through the energy system lines S 1 and S 2 when an error occurs, the potential difference between the connection points c and d increases abruptly. By sensing or detecting this abrupt increase in potential difference, the closing device 20 is actuated, with the result that it is closed, by the automatic discharge which takes place via it, if it has a gap, by an external control, if it has a mechanical one Switch or a semiconductor switch, or in that the impedance is automatically reduced to zero when it has a non-linear resistance element. The actuation of the locking device 20 ensures a direct bridging of the connection points or a short circuit between the connection points c and d , two parallel circuits being formed which are connected in series between the two energy system lines S 1 and S 2 . A parallel connection is formed by the capacitance 14 with the inductance 12 A and the ohmic resistor 16 and thus tuned in essence by the capacitance 14 with the inductance 12 A or brought to resonance. The other parallel circuit is formed by the inductance 12 and the ohmic resistor 18 .

Die Parallelresonanzschaltung der Kapazität 14 und der Induktivität 12 A verbindet die Energiesystemleitungen S 1 und S 2 über eine hohe Impedanz und unterdrückt somit den durch die Energiesystemleitungen S 1 und S 2 fließenden Überstrom. Wenn in diesem Falle der Widerstandswert des ohmschen Widerstandes 16 im wesentlichen Null ist, dann wird die Gesamtimpedanz des Wechselstrombegrenzers 10 unendlich, so daß der Überstrom in äußerst effektiver Weise unterdrückt wird.The parallel resonance circuit of the capacitance 14 and the inductance 12 A connects the energy system lines S 1 and S 2 via a high impedance and thus suppresses the overcurrent flowing through the energy system lines S 1 and S 2 . In this case, when the resistance value of the ohmic resistor 16 is substantially zero, the total impedance of the AC limiter 10 becomes infinite, so that the overcurrent is suppressed in an extremely effective manner.

Die vorteilhafte Funktion der beiden ohmschen Widerstände 16 und 18 wird nachstehend näher erläutert. Wenn der Widerstandswert des ohmschen Widerstandes 16 im wesentlichen Null ist, wird die Gesamtimpedanz des Wechselstrombegrenzers 10, wie oben angegeben, unendlich werden, so daß der Über­ strom durch die Energiesystemleitungen S 1 und S 2 in äußerst wirksamer Weise unterdrückt wird. Nachdem jedoch ein Fehlerstrom durch die Energiesystemleitungen S 1 und S 2 vom Wechselstrombegrenzer 10 begrenzt worden ist und der Strom zwischen den Energiesystemleitungen S 1 und S 2 von einem nicht dargestellten Schaltungsunterbrecher unter­ brochen worden ist, liefern die in der Induktivität 12 A gespeicherte, induktive Energie und die in der Kapazität 14 gespeicherte kapazitive Energie einen Umlaufstrom durch den geschlossenen Stromweg durch die Verbindungspunkte b-c-d. Wenn dann der Widerstandswert des ohmschen Wider­ standes 16 klein ist, wird es zu viel Zeit erfordern, um die gespeicherte Energie thermisch abzugeben, so daß eine beträchtliche Zeit erforderlich ist, um den Umlaufstrom abzuschwächen bzw. zu dämpfen. Aus diesem Grunde ist ein geeigneter Widerstand für den geschlossenen Stromkreis erforderlich. Dies ist der Grund, warum der ohmsche Widerstand 16 vorgesehen ist.The advantageous function of the two ohmic resistors 16 and 18 is explained in more detail below. If the resistance value of the ohmic resistor 16 is substantially zero, the total impedance of the AC limiter 10 , as stated above, will be infinite, so that the overcurrent through the power system lines S 1 and S 2 is suppressed in an extremely effective manner. However, after a fault current through the energy system lines S 1 and S 2 has been limited by the AC limiter 10 and the current between the energy system lines S 1 and S 2 has been interrupted by a circuit breaker (not shown), the inductive energy stored in the inductor 12 A is supplied and the capacitive energy stored in the capacitance 14 circulates a current through the closed current path through the connection points bcd . Then, when the resistance value of the ohmic resistance 16 is small, it will take too much time to thermally dissipate the stored energy, so that a considerable time is required to attenuate or attenuate the circulating current. For this reason, a suitable resistor for the closed circuit is required. This is the reason why the ohmic resistor 16 is provided.

Die Funktion des ohmschen Widerstandes 18 besteht einer­ seits darin, die in der Induktivität 12 gespeicherte induktive Energie thermisch abzugeben, um zu verhindern, daß die Energie nach außen abgegeben wird. Andererseits besteht die weitere Funktion des ohmschen Widerstandes 18 darin, zu verhindern, daß ein Hochfrequenzschwingungsstrom, der durch die Resonanz einer Leitungsinduktivität in einer die Energiesystemleitungen S 1 und S 2 verbindenden Energie­ übertragungsleitung mit einer Kapazität zwischen der Leitung und Erde erzeugt wird, als plötzlicher Strom­ stoß mit hoher Frequenz in einen Schaltungsunterbrecher auf der Seite der Energiesystemleitung S 1 oder S 2 fließt, und zwar durch den Stromweg, der von folgenden Elementen gebildet wird: Verbindungspunkt a - ohmscher Widerstand 18 - Verbindungs­ punkt c - Schließeinrichtung 20 - Verbindungspunkt d - Kapazität 14 - Verbindungspunkt b , so daß der Unterbrechungsbetrieb des Schaltungsunter­ brechers ausgelöst wird. Somit ist der ohmsche Widerstand 18 erforderlich, um einen geeigneten Widerstandswert zu haben.The function of the ohmic resistor 18 is on the one hand to thermally emit the inductive energy stored in the inductor 12 in order to prevent the energy from being emitted to the outside. On the other hand, the further function of the ohmic resistor 18 is to prevent a high-frequency oscillation current, which is generated by the resonance of a line inductance in a power transmission line connecting the energy system lines S 1 and S 2 with a capacitance between the line and earth, as a sudden current collides with a high frequency in a circuit breaker on the side of the energy system line S 1 or S 2 , namely through the current path formed by the following elements: connection point a - ohmic resistance 18 - connection point c - closing device 20 - connection point d - capacitance 14 - connection point b , so that the interruption of the circuit breaker is triggered. Thus, the ohmic resistor 18 is required to have an appropriate resistance value.

Es darf darauf hingewiesen werden, daß kein Problem besteht, den Hochfrequenzschwingungsstrom in den Schaltungsunter­ brecher durch den Stromweg fließen zu lassen, der von folgenden Elementen gebildet wird: Verbindungspunkt a - Induktivität 12 - Verbindungspunkt d - Schließeinrichtung 20 - Verbindungspunkt c - ohmscher Widerstand 16 - Induktivität 12 A - Verbindungspunkt b , da beide Induktivitäten für eine hohe Impedanz für Hoch­ frequenzen sorgen.It should be noted that there is no problem in allowing the high-frequency oscillation current to flow into the circuit breaker through the current path which is formed by the following elements: connection point a - inductance 12 - connection point d - closing device 20 - connection point c - ohmic resistor 16 - Inductor 12 A - connection point b , since both inductors ensure a high impedance for high frequencies.

In Fig. 2 der Zeichnung ist eine zweite Ausführungsform des Wechselstrombegrenzers dargestellt. Es handelt sich dabei um den mit einer gestrichelten Linie gezeichneten Block, der allgemein mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet ist und der zwischen die Verbindungspunkte a und b der Energiesystemleitungen S 1 und S 2 eingesetzt ist. Vergleicht man die Schaltbilder in Fig. 2 und in Fig. 1, so erkennt man, daß die Induktivitäten 12 und 12 A sowie die Kapazität 14 in Fig. 1 durch die Kapazitäten 14 bzw. 14 A sowie die Induktivität 12 in Fig. 2 ersetzt worden sind.A second embodiment of the AC limiter is shown in FIG. 2 of the drawing. This is the block drawn with a broken line, which is generally designated by the reference symbol 30 and which is inserted between the connection points a and b of the energy system lines S 1 and S 2 . Comparing the circuit diagrams in FIG. 2 and in FIG. 1, one can see that the inductors 12 and 12 A and the capacitance 14 in FIG. 1 are replaced by the capacitors 14 and 14 A and the inductor 12 in FIG. 2 have been.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 arbeitet, wie sich für den Fachmann ohne weiteres ergibt, im wesentlichen in gleicher Weise wie die Ausführungsform gemäß Fig. 1. The embodiment according to FIG. 2 works, as is readily apparent to the person skilled in the art, essentially in the same way as the embodiment according to FIG. 1.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Ersatzschalt­ bildes, das den Wechselstrombegrenzer 10 bzw. 30 enthält. Die Anordnung gemäß Fig. 3 enthält einen Schaltungsunter­ brecher CB, einen Wechselstrombegrenzer 10 bzw. 30, einen Leitungswiderstand RO, eine Leitungsinduktivität LO sowie eine Last ZL, die in Reihenschaltung miteinander verbunden und parallel zu einer Wechselspannungsversorgung Sac ge­ schaltet sind. Fig. 3 shows an embodiment of an equivalent circuit image, which contains the AC limiter 10 or 30 . The arrangement shown in FIG. 3 includes a circuit breaker CB, a Wechselstrombegrenzer 10 and 30, a line resistance RO, a line inductance LO, and a load ZL, the switches are connected in series with one another and ge parallel to an AC power supply Sac.

Fig. 4 zeigt simulierte Wellenformen in Abhängigkeit von der Zeit, die an verschiedenen Punkten in der Schaltung gemäß Fig. 3 mit einem Computer erhalten werden, wenn man beispielsweise den Wechselstrombegrenzer 10 gemäß Fig. 1 sowie einen Spalt als Schließeinrichtung 20 verwendet. FIG. 4 shows simulated waveforms as a function of time, which are obtained at different points in the circuit according to FIG. 3 with a computer, for example if the AC limiter 10 according to FIG. 1 and a gap are used as the closing device 20 .

Die Bezugszeichen VS, VC, VL und VLA, die in der oberen Darstellung in Fig. 4 angegeben sind, repräsentieren jeweils die simulierten Spannungswellenformen der Spannungs­ versorgung Sac, parallel zu den Anschlüssen der Kapazität 14, parallel zu den Anschlüssen der Induktivität 12 sowie parallel zu den Anschlüssen der Induktivität 12 A. Das Bezugszeichen VCB in der zweiten Darstellung von oben bezeichnet die simulierte Wellenform der Spannung parallel zu den Elektroden des Schaltungsunterbrechers CB. Die Bezugszeichen IO, IS und IT in der zweiten Darstellung von unten in Fig. 4 bezeichnen jeweils simulierte Strom­ wellenformen, und zwar während des Normalzustandes der Schaltung in Fig. 3, während eines Kurzschlusses zwischen den Kurzschluß-Fehlerpunkten F 1 und F 2 (vgl. Fig. 3) im normalen Falle, wo die Schließeinrichtung nicht betätigt wird, sowie den begrenzten Strom in der Schaltung gem. Fig. 3 im Falle eines Fehlers während der Zeit, wo die Schließeinrichtung 20 betätigt wird. Es darf darauf hingewiesen werden, daß die Bezugszeichen SA, SB und SC in derselben Darstellung jeweils den Anfangspunkt der elektrischen Leitung, den Punkt beim Auftreten des Kurz­ schlusses sowie den Unterbrechungs-Beendigungspunkt an­ geben. Die Bezugszeichen IC, ILA und I 20 in der untersten Darstellung in Fig. 4 repräsentieren simulierte Strom­ wellenformen der Kapazität 14, der Induktivität 12 A und der Schließeinrichtung 20.The reference numerals VS, VC, VL and VLA , which are indicated in the upper representation in FIG. 4, each represent the simulated voltage waveforms of the voltage supply Sac , parallel to the connections of the capacitance 14 , parallel to the connections of the inductor 12 and parallel to the connections of the inductor 12 A. The reference symbol VCB in the second illustration from above denotes the simulated waveform of the voltage in parallel with the electrodes of the circuit breaker CB . The reference numerals IO, IS and IT in the second representation from below in FIG. 4 each denote simulated current waveforms, namely during the normal state of the circuit in FIG. 3, during a short circuit between the short-circuit fault points F 1 and F 2 (cf. Fig. 3) in the normal case where the locking device is not operated, and the limited current in the circuit acc. Fig. 3 in the event of an error during the time when the closing device 20 is actuated. It should be noted that the reference numerals SA, SB and SC in the same representation each indicate the starting point of the electrical line, the point when the short circuit occurs and the interruption termination point. The reference symbols IC, ILA and I 20 in the lowest representation in FIG. 4 represent simulated current waveforms of the capacitance 14 , the inductance 12 A and the closing device 20 .

Aus Fig. 4 der Zeichnung lassen sich die folgenden Vorteile und Wirkungen der vorstehend beschriebenen Schaltung ent­ nehmen:The following advantages and effects of the circuit described above can be gathered from FIG. 4 of the drawing:

  • - Es wird ein günstiges Ergebnis im Hinblick auf die Übergangsstabilität der Energiesystemleitungen erreicht, da der begrenzte Strom durch eine Widerstandsschaltung hindurchgeht.- It will be a favorable result in terms of Transition stability of energy system lines achieved, because the limited current through a resistor circuit goes through.
  • - Die Nachzündspannung für einen Schaltungsunterbrecher ist so niedrig, daß die Unterbrechungsbetriebsart des Schaltungsunterbrechers erleichtert wird, denn der Wechselstrombegrenzer bildet bei einem Fehler einen geschlossenen Stromkreis, und somit wird die in der Induktivität und der Kapazität gespeicherte Energie über den ohmschen Widerstand 16 in dem geschlossenen Kreis thermisch abgegeben, und der Hochfrequenz­ schwingungsstrom aufgrund der Leitungsinduktivität LO und der Kapazität zwischen der Leitung und Erde wird durch den anderen ohmschen Widerstand 18 gedämpft.- The post-ignition voltage for a circuit breaker is so low that the circuit breaker mode of operation is facilitated, because the AC limiter forms a closed circuit in the event of a fault, and thus the energy stored in the inductance and the capacitance via the ohmic resistor 16 in the closed circuit thermally emitted, and the high frequency oscillation current due to the line inductance LO and the capacitance between the line and earth is damped by the other ohmic resistor 18 .
  • - Der Umlaufstrom des Wechselstrombegrenzers wird durch das Vorhandensein der ohmschen Widerstände 16 und 18 innerhalb einer kurzen Zeit gedämpft, so daß keine Entladungsinduktivität oder kein Entladungswiderstand für die Kapazität erforderlich sind.- The circulating current of the AC limiter is damped within a short time by the presence of the ohmic resistors 16 and 18 , so that no discharge inductance or no discharge resistor are required for the capacitance.

Claims (3)

1. Wechselstrombegrenzer, der zwischen zwei verschiedenen Arten bzw. Phasen von Energiesystemleitungen (S 1, S 2) ge­ schaltet ist und folgende Merkmale aufweist:
  • - eine erste Reihenschaltung aus Kapazität (14) und Induktivität (12), deren Serienresonanzfrequenz auf die Wechselstromfrequenz abgestimmt ist, verbindet die Energiesystemleitungen (S 1, S 2);
  • - eine zweite Reihenschaltung, die mindestens eine Induktivität (12 A) oder eine Kapazität (14 A) sowie eine weitere Impedanz (18) enthält, ist zur ersten Reihenschaltung parallel geschaltet;
  • - eine normalerweise offene und bei Auftreten eines Fehlers schließende Schließeinrichtung (20) zur elektrischen Verbindung zweier Punkte (c, d) ist derart zwischen den beiden Reihenschaltungen angeordnet, daß beim Schließen bzw. bei Verbindung der Punkte (c, d) mindestens ein Resonanzkreis entweder bestehend aus der Kapazität (14) der ersten Reihenschaltung und der Induktivität (12 A) der zweiten Reihenschaltung, oder bestehend aus der Induktivität (12) der ersten Reihenschaltung und der Kapazität (14 A) der zweiten Reihenschaltung gebildet wird,
1. AC current limiter, which is switched between two different types or phases of energy system lines (S 1 , S 2 ) and has the following features:
  • - A first series connection of capacitance ( 14 ) and inductance ( 12 ), the series resonance frequency of which is matched to the AC frequency, connects the energy system lines (S 1 , S 2 );
  • - A second series connection, which contains at least one inductance ( 12 A) or a capacitance ( 14 A) and a further impedance ( 18 ), is connected in parallel with the first series connection;
  • - A normally open and closing when an error occurs closing device ( 20 ) for the electrical connection of two points (c, d) is arranged between the two series connections such that when closing or when connecting the points (c, d) at least one resonant circuit either consisting of the capacitance ( 14 ) of the first series connection and the inductance ( 12 A) of the second series connection, or consisting of the inductance ( 12 ) of the first series connection and the capacitance ( 14 A) of the second series connection,
dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Impedanz ein erster ohmscher Widerstand (18) ist, und daß zur Induktivität (12 A) bzw. Kapazität (14 A) der zweiten Reihenschaltung ein zweiter ohmscher Widerstand (16) in Reihe geschaltet ist, der den beim Schließen der Schließeinrichtung (20) entstehenden Parallelschwingkreis (12 A bis 14; 12 bis 14 A) bedämpft. characterized in that the further impedance is a first ohmic resistor ( 18 ), and in that a second ohmic resistor ( 16 ) is connected in series to the inductance ( 12 A) or capacitance ( 14 A) of the second series circuit, which is the same when closing the locking device ( 20 ) resulting parallel resonant circuit ( 12 A to 14; 12 to 14 A) damped. 2. Wechselstrombegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließeinrichtung (20) ein nicht-lineares Element aufweist.2. AC current limiter according to claim 1, characterized in that the closing device ( 20 ) has a non-linear element.
DE19843403302 1983-02-02 1984-01-31 AC LIMITER Granted DE3403302A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58016584A JPS59144322A (en) 1983-02-02 1983-02-02 Ac current limiting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3403302A1 DE3403302A1 (en) 1984-08-23
DE3403302C2 true DE3403302C2 (en) 1987-07-09

Family

ID=11920323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19843403302 Granted DE3403302A1 (en) 1983-02-02 1984-01-31 AC LIMITER

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4567538A (en)
JP (1) JPS59144322A (en)
DE (1) DE3403302A1 (en)
GB (1) GB2135838B (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4695918A (en) * 1986-07-24 1987-09-22 S&C Electric Company Pre-insertion inductor arrangement
US4819120A (en) * 1986-07-24 1989-04-04 S&C Electric Company Impedance arrangement for limiting transients
US6014302A (en) * 1998-08-28 2000-01-11 Hubbell Incorporated Electric shock prevention apparatus for use with a component having an uninsulated exterior surface
US6483679B1 (en) 2001-06-18 2002-11-19 Southern States, Inc. Capacitor switch with external resistor and insertion whip
US10184452B2 (en) * 2014-09-16 2019-01-22 Mitsubishi Electric Corporation Wind power generation system and DC power transmission system
GB201501606D0 (en) * 2015-01-30 2015-03-18 Gridon Ltd Fault current limiter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1255781B (en) * 1966-07-19 1967-12-07 Licentia Gmbh Arrangement to limit overcurrents
DE1488793A1 (en) * 1965-04-28 1969-06-12 Licentia Gmbh Arrangement to limit overcurrents
GB1175576A (en) * 1967-03-29 1969-12-23 Ass Elect Ind Improvements in and relating to Coupling Means for Interconnecting Alternating Current Networks
JPS5078850A (en) * 1973-11-01 1975-06-26
US4158864A (en) * 1977-07-05 1979-06-19 Electric Power Research Institute, Inc. Fault current limiter

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU680104A2 (en) * 1977-07-07 1979-08-15 Potapov Konstantin N Short-circuiting limiter
JPH107109A (en) 1996-06-24 1998-01-13 Shikoku Kakoki Co Ltd Container top heater

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1488793A1 (en) * 1965-04-28 1969-06-12 Licentia Gmbh Arrangement to limit overcurrents
DE1255781B (en) * 1966-07-19 1967-12-07 Licentia Gmbh Arrangement to limit overcurrents
GB1175576A (en) * 1967-03-29 1969-12-23 Ass Elect Ind Improvements in and relating to Coupling Means for Interconnecting Alternating Current Networks
JPS5078850A (en) * 1973-11-01 1975-06-26
US4158864A (en) * 1977-07-05 1979-06-19 Electric Power Research Institute, Inc. Fault current limiter

Also Published As

Publication number Publication date
GB2135838A (en) 1984-09-05
DE3403302A1 (en) 1984-08-23
JPS59144322A (en) 1984-08-18
GB2135838B (en) 1986-09-24
US4567538A (en) 1986-01-28
GB8402104D0 (en) 1984-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3333768C2 (en)
DE10156198B4 (en) Filter to prevent network feedback in the form of electrical noise
DE19601540C2 (en) Electrical distribution system
EP1695434B1 (en) Converter circuit with two partial converters
DE19930122C1 (en) Method for preventing switching on to existing electrical short circuits in branches and associated arrangement
DE3444317C2 (en) Reactor switch
DE102011083514A1 (en) DC circuit breaker
EP3639353B1 (en) Impedance for ac fault current handling for hvdc converter
EP0116275A2 (en) Reactive power compensator
DE2208432C3 (en) Circuit breaker
DE1227129B (en) Device to limit overcurrents
DE3403302C2 (en)
EP0187312B1 (en) Filter circuit
DE2026685C3 (en) Method and switching device for interrupting direct current power transmission networks
DE2064949A1 (en) Converter valve elimination from 2063436
EP0314178B1 (en) Ignition circuit for high-pressure met2l vapour discharge lamps
DE1213039B (en) Arrangement to limit overcurrents
DE3411508C2 (en)
DE4422265A1 (en) Device for limiting a short-circuit current in a network
DE1488793A1 (en) Arrangement to limit overcurrents
DE102018126742A1 (en) Filter device for an energy network, use of a throttle arrangement and method for operating a filter device
DE2653137C3 (en) Multi-phase rectifier
EP0299916A1 (en) Damping arrangement for reactive power-compensating and filtering circuits
EP0163907A1 (en) High-tension transformer winding with regulated voltage distribution
DE102015213494A1 (en) Current limiter device with coil and switch

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee